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载波

载波或者载频(载波频率)是一个物理概念,是一个特定频率的无线电波,单位Hz,是一种如可在频率、调幅或相位方面被调制以传输语言、音乐、图象或其它信号的电磁波。

在通信技术上,载波(carrier wave, carrier signal或carrier)是由振荡器产生并在通讯信道上传输的电波,被调制后用来传送语音或其它信息。载波频率通常比输入信号的频率高,输入信号调制到一个高频载波上,就好像搭乘了一列高铁或一架飞机一样,然后再被发射和接收。载波是传送信息(话音和数据)的物理基础和承载工具。

未受调制的周期性振荡信号称为载波,载波可以是正弦波,也可以是非正弦波(如周期性脉冲序列),载波受调制后称为已调信号,它含有调制信号的全波特征。一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽,否则会发生混叠,使传输信号失真。

可以这样理解,我们一般需要发送的数据的频率是低频的,如果按照本身的数据的频率来传输,不利于接收和同步。使用载波传输,我们可以将数据的信号加载到载波的信号上,接收方按照载波的频率来接收数据信号,有意义的信号波的波幅与无意义的信号的波幅是不同的,将这些信号提取出来就是我们需要的数据信号。

信道是一个逻辑概念,是用户传递信息的通道,是人为定义的。在FDMA里面一个信道就是一个特定频率的无线电波,每个用户用来收/发信息的时候都是用一对频率承载信息。为了提高频率的利用率和提高用户容量,2G开始采用TDMA的方式。在TDMA里面一个信道就是在一个特定频率的无线电波上的某一段时间片段(在该时间片段内用户有使用这个无线电波的使用权,可以接受信息,可以发送信息)。我们可以看出TDMA系统里面信道的单位应该是一个复合单位,既要说明该信道所在的频率(Hz),又要说明该信道所在的时间。形象的说信道就好像是火车的编号,在FDMA里面不同火车的编号就是不同的频率(这是最容易理解的)。但是如果用户要发送的货物很少,也占用一列火车岂不是很不划算?所以必须提高火车的利用率。于是大家想办法就是用一列物理的火车,但是规定不同的用户在不同的时间段里使用这一列火车,在这个时间片段里火车归这个用户卸货/装货/运输,不管货发没发完,这个时间段一结束,这个用户就停止工作,由另外一个用户使用这个火车。这样这列火车在不同的时间段里为不同的用户提供运输服务,这就是TDMA系统,那么从概念上讲这个火车+用户使用这个火车的时间就组成了一个逻辑上的信道,即时隙。

载波是工作在预先定义的单一频率的连续信号。改变载波以便它能以适合传输的形式表示数据,就是我们常说的调制(Modulation)。调制解调器可以理解为一艘大而快的船,可以在浩瀚的海洋里航行,任何小船都可以搭载在这艘大船上,到达大洋彼岸。如果小船直接出海,它抗击风浪、颠簸、礁石的能力太弱,等待他的很可能是灾难。

电力载波通信与电信系统有线载波通信在原理上没什么区别,只是用电力线代替了架空明线。不过在电力线上复用通信不象架空明线那样简单,不但要其保证人身设备的安全,而且还要获得最佳的载波信号传输效率,这就必须对电力线进行加工,解决电力线与载波设备之间的连接问题。


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